磁控濺射鍍膜設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射鍍膜設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，磁控濺射鍍膜工藝是采用鍍層材料作為陰極靶材a，待鍍膜材料作為基片b，利用氬離子轟擊靶材，產(chǎn)生陰極濺射，另外，利用磁鐵d在里極勒材a表面形成磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來提高氬離子密度以增加遐射率，把靶材原子濺射到基片b上，沉積后形成鍍膜。一般的濺射法可被用于制備金屬、絕緣體等多材料，且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)行的平面磁控濺射源采用的是靶前氣體噴射方式，如圖1所示，氬氣管道c的氣孔Cl均勻的分布于陰極靶材a的前端，均勻的氣孔Cl分布使靶材a從兩端到中心的范圍內(nèi)氣壓分布均勻，但是這種靶前氣體噴射方式會(huì)在靶材表面帶來氣壓波動(dòng)，對(duì)工藝的重復(fù)性帶來不利的影響，另外，靶材附近均勻分布的氬離子轟擊靶材表面后，靶材粒子被濺射飛向基片表面，大量的被濺射的靶材粒子的飛行方向遵從余弦分布，如圖2所示，使得正對(duì)著靶材中心位置的薄膜厚度大于兩端的薄膜厚度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種鍍膜均勻、工藝重復(fù)性較好的磁控濺射鍍膜設(shè)備。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座上的陰極靶材，陰極靶材上方設(shè)有基片，陰極靶材下方布設(shè)有磁鐵，所述磁鐵在陰極靶材上表面形成拱形磁場(chǎng)，設(shè)備還包括用于向陰極靶材上表面吹送惰性氣體的供氣單元，陰極靶材四周設(shè)有圍板，所述圍板上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊，所述翻邊延伸至陰極靶材表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻邊內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板與陰極靶材上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材、圍板以及底座三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材之間的間隙擴(kuò)散至陰極靶材表面；
[0005]所述空腔內(nèi)布設(shè)有供氣管路，所述供氣管路沿陰極靶材長(zhǎng)度方向布設(shè)，所述供氣管路上沿管長(zhǎng)方向間隔開設(shè)有多個(gè)出氣孔，且出氣孔在供氣管路中段的布設(shè)密度小于兩端的布設(shè)密度；
[0006]所述陰極靶材與底座之間設(shè)有絕緣板；
[0007]所述陰極靶材為矩形，所述供氣管路為兩條且分別對(duì)應(yīng)陰極靶材的兩條長(zhǎng)邊布置；
[0008]所述各出氣孔朝同一方向開設(shè)即朝向圍板內(nèi)壁開設(shè)。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:采用隱藏式的氣路設(shè)計(jì)，使惰性氣體從靶材的邊緣自然擴(kuò)散至靶材表面，有效降低了靶材表面的氣壓波動(dòng)，保證了鍍膜工藝的重復(fù)性；另外，出氣孔在管路中段的布設(shè)密度小于管路兩端的布設(shè)密度，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場(chǎng)導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題。
【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的磁控濺射鍍膜設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中磁控濺射鍍膜設(shè)備的鍍層厚度隨靶材長(zhǎng)度方向的變化曲線；
[0012]圖3是本實(shí)用新型的主視圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型的磁控濺射鍍膜設(shè)備的鍍層厚度隨靶材長(zhǎng)度方向的變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖3、4所示，一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座10上的陰極靶材11，陰極靶材11上方設(shè)有基片12，陰極靶材11下方布設(shè)有磁鐵15，所述磁鐵15在陰極靶材11上表面形成拱形磁場(chǎng)，設(shè)備還包括用于向陰極靶材11上表面吹送惰性氣體的供氣單元，陰極靶材11四周設(shè)有圍板14，所述圍板14上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊141，所述翻邊141延伸至陰極靶材11表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻邊141內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板與陰極靶材11上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材11、圍板14以及底座10三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材11之間的間隙溢出至陰極靶材11表面。采用隱藏式的氣路設(shè)計(jì)，使惰性氣體從陰極靶材11的邊緣自然擴(kuò)散至陰極靶材11表面，有效降低了陰極靶材11表面的氣壓波動(dòng)，保證了鍍膜工藝的重復(fù)性。在惰性氣體的選擇方面，一般來說，大部分惰性氣體均可作為轟擊氣體，但氬氣成本較低，因此一般選用氬氣。當(dāng)然，在生產(chǎn)過程中，也可以根據(jù)實(shí)際需求和生產(chǎn)條件進(jìn)行選擇。
[0016]進(jìn)一步的，所述空腔內(nèi)布設(shè)有供氣管路13，所述供氣管路13沿陰極靶材11長(zhǎng)度方向布設(shè)，所述供氣管路13上沿管長(zhǎng)方向間隔開設(shè)有多個(gè)出氣孔131，且出氣孔131在供氣管路13中段的布設(shè)密度小于兩端的布設(shè)密度，使陰極靶材11中段惰性氣體濃度較低，兩端惰性氣體濃度較高，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場(chǎng)導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題，如圖5所示。
[0017]進(jìn)一步的，所述陰極靶材11與底座10之間設(shè)有絕緣板16，確保陽極擋板與陰極靶材11之間相互絕緣。
[0018]優(yōu)選的，所述陰極靶材11為矩形，所述供氣管路13為兩條且分別對(duì)應(yīng)陰極靶材11的兩條長(zhǎng)邊布置，如圖3中箭頭所示，惰性氣體從陰極靶材11兩側(cè)溢流至陰極靶材11表面，確保陰極靶材11表面左右兩側(cè)的氣壓對(duì)稱分布。
[0019]優(yōu)選的，所述各出氣孔131朝同一方向開設(shè)即朝向圍板14內(nèi)壁開設(shè)，圍板14能夠?qū)饬鳟a(chǎn)生一定的緩沖、引導(dǎo)作用，確保惰性氣體能夠平穩(wěn)的擴(kuò)散至陰極靶材11表面。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座(10)上的陰極靶材(11)，陰極靶材(11)上方設(shè)有基片(12)，陰極靶材(11)下方布設(shè)有磁鐵(15)，所述磁鐵(15)在陰極靶材(11)上表面形成拱形磁場(chǎng)，設(shè)備還包括用于向陰極靶材(11)上表面吹送惰性氣體的供氣單元，其特征在于:陰極靶材(11)四周設(shè)有圍板(14)，所述圍板(14)上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊(141)，所述翻邊(141)延伸至陰極靶材(11)表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻邊(141)內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板與陰極靶材(11)上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材(11)、圍板(14)以及底座(10)三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材(11)之間的間隙擴(kuò)散至陰極靶材(11)表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述空腔內(nèi)布設(shè)有供氣管路(13)，所述供氣管路(13)沿陰極靶材(11)長(zhǎng)度方向布設(shè)，所述供氣管路(13)上沿管長(zhǎng)方向間隔開設(shè)有多個(gè)出氣孔(131)，且出氣孔(131)在供氣管路(13)中段的布設(shè)密度小于兩端的布設(shè)密度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述陰極靶材(11)與底座(1 )之間設(shè)有絕緣板(16 )。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述陰極靶材(11)為矩形，所述供氣管路(13)為兩條且分別對(duì)應(yīng)陰極靶材(11)的兩條長(zhǎng)邊布置。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述各出氣孔(131)朝同一方向開設(shè)即朝向圍板(14)內(nèi)壁開設(shè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于材料表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，本實(shí)用新型采用隱藏式的氣路設(shè)計(jì)，使惰性氣體從靶材的邊緣自然擴(kuò)散至靶材表面，有效降低了靶材表面的氣壓波動(dòng)，保證了鍍膜工藝的重復(fù)性；另外，出氣孔在管路中段的布設(shè)密度小于管路兩端的布設(shè)密度，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場(chǎng)導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題。
【IPC分類】C23C14/35
【公開號(hào)】CN204752843
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520435210
【發(fā)明人】張心鳳, 鄭杰, 尹輝
【申請(qǐng)人】安徽純?cè)村兡た萍加邢薰?br>【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日